摘要:简要介绍了桩基础的分类、施工前的准备工作以及钻斗钻成孔灌注桩技术。探索了桩基础施工的大体趋势。桩基础的施工质量,尤其是深桩基础,是桥梁和各种民用建筑施工中最重要的一环,稍有不慎,就会造成重大质量事故,从而影响工程的安全使用、工程造价及工期。故对桩基础施工技术的研究有其必要性。
关键词:桩基础;灌注桩;施工技术;准备工作
1 桩基础分类
1.1桩可按荷载原理、材料形状(或断面)、长度、使用性能及桩端支承情况等分类。
(1)按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等,其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩(简称RC桩,混凝土强度等级C15~C40);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩,混凝土强度等级为C40~C80);预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩,混凝土强度等级不低于C80)。钢筋混凝土桩使用最广泛。
(2)桩按形状可分为圆形桩、角形桩、异形桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。
(3)桩按施工方法可分为非挤土桩、部分挤土桩。
选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征(建筑类型、荷载性质、桩的使用功能,建筑物的安全等级等),地形、工程地质(穿越土层桩端持力层岩土特性)及水文地质条件(地下水类别、地下水位),施工机械、施工环境、施工经验,各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件,造价以及工期等进行综合性研究,并进行技术经济分析比较,最后选择经济合理,安全适用的桩型和成桩工艺。
2 施工前的准备工作
2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类
预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔,而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法,又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。
2.2桩基础施工前的一般准备工作
施工前应做好现场踏勘工作,做好技术准备与资源准备工作,以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面:
2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 在施工前,应对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必要的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要内容如下:
(1)查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。
(2)查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。
(3)了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。
(4)了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。
(5)了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。
(6)了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
2.2.2 技术准备 其主要内容包括如下几个方面:
(1)施工方案的编制。施工前应编制施工方案,明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。
(2)施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划,该计划应包括进度计划,劳动力需求计划及材料、设备需求计划。
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(3)制定质量保证、安全技术及文明施工等措施。
(4)进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺,在施工前应进行工艺试桩,由此确定工艺参数。
2.2.3机械设备准备 施工前应根据设计的桩型及土层状况,选择好相应的机械设备,并进行工艺试桩。
2.2.4现场准备 现场准备的主要工作主要包括:
(1)清除现场障碍物。成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物,如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等,这对保证顺利成桩是十分重要的。
(2)场地平整。高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,在桩机进场前,必须对整个作业区进行平整,以保证桩机的垂直度,便于其稳定行走。
对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械自重均较大,在场地平整时还应考虑铺设一定厚度(通常为200mm左右)的碎石,以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止打桩作业时桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。一般履带式打桩机要术地基承载力为100~130kPa。如铺设碎石仍不能满足要术时,则可采用铺设走道板(亦称路基箱)的方法,以减小对地基土的压力。
对于灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路;当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。近年来,在上海等大城市实行了钻孔灌注桩硬地施工法,即在灌注桩施工区先做混凝土硬地,同时布置好泥浆池、槽及排水沟等,然后在桩位处钻孔成桩。该法使泥浆有序排放,做到了文明施工,同时也大大提高了施工效率。在沉管灌注桩施工时,场地平整的要术与预制打入桩类似,由于其沉管时亦需用锤击或振动法,桩机对地基土的承载力也有较高的要术。
2.2.5现场放线定位 桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。
(1)定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩逐一编号,依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核,以防定位差错。
(2)水准点。桩基施工的标高控制,应遵照设计要求进行,每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录,为此,施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点,一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护,不使其受损坏。桩基施工中的水准点,可利用建筑高程控制网的水准基点,也可另行设置。
3 桩基础施工技术发展趋向
(1)桩的尺寸向长、大方向发展。(2)桩的尺寸向短小方向发展。(3)向攻克桩成孔难点方向发展。
(4)向低公害工法桩方向发展。(5)向扩孔桩方向发展。(6)向异型桩方向发展。(7)向埋入式桩方向发展。(8)向组合式工艺桩方向发展。(9)向高强度桩方向发展。(10)向多种桩身材料方向发展。
结论:桩基础目前是我国多种建筑的主要基础类型,当建筑物场地上部的土层比较软弱时,采用普通的扩大基础,则地基的强度、稳定性和变形将均不能满足建筑物的要求,这时往往采用桩基础。在地基中沉入多根桩,把上部的荷载传入深层土中或传入岩层,这个方法在我国得到广泛应用。钻孔灌注桩技术,因其对各种土层的适应性强,无挤土效应,无震害,噪声小,承载力高等优点,在桥梁工程和高层建筑施工中得到了广泛的应用。
参考文献:
[1]郑少楷.混凝土结构常见裂缝的成因分析及预防措施.西部探矿工程,2007,(3):194.
[2]朱耀台,詹树林.混凝土裂缝成因与防治措施研究.材料科学与工程学报,2003,21(5):728.
[3]陈伯平.混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施.河南建材,2010,(1):119
[4]鹿莎莎.浅谈工业建筑常见混凝土裂缝成因及预防措施.建筑科学,2009,(31):65.
[5]黄秋红.试论混凝土裂缝问题的产生及其预防方法,工程科学,2009,(11):79.
论文作者:张英伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/10
标签:桩基论文; 桩基础论文; 混凝土论文; 土层论文; 方法论文; 钢筋混凝土论文; 钻孔论文; 《基层建设》2017年第16期论文;